const vs constexpr en variables

¿Hay alguna diferencia entre las siguientes definiciones?

const     double PI = 3.141592653589793;
constexpr double PI = 3.141592653589793;

Si no, ¿qué estilo se prefiere en C ++ 11?

Creo que hay una diferencia. Cambiemos el nombre para que podamos hablar sobre ellos más fácilmente:

const     double PI1 = 3.141592653589793;
constexpr double PI2 = 3.141592653589793;

Ambos PI1y PI2son constantes, lo que significa que no puede modificarlos. Sin embargo, solo PI2 es una constante de tiempo de compilación. Se deberá ser inicializado en tiempo de compilación. PI1puede inicializarse en tiempo de compilación o en tiempo de ejecución. Además, solo PI2 se puede usar en un contexto que requiere una constante de tiempo de compilación. Por ejemplo:

constexpr double PI3 = PI1;  // error

pero:

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

y:

static_assert(PI1 == 3.141592653589793, "");  // error

pero:

static_assert(PI2 == 3.141592653589793, "");  // ok

¿Cuál debería usar? Use el que satisfaga sus necesidades. ¿Desea asegurarse de tener una constante de tiempo de compilación que pueda usarse en contextos donde se requiere una constante de tiempo de compilación? ¿Desea poder inicializarlo con un cálculo realizado en tiempo de ejecución? Etc.

No hay diferencia aquí, pero es importante cuando tienes un tipo que tiene un constructor.

struct S {
    constexpr S(int);
};

const S s0(0);
constexpr S s1(1);

s0es una constante, pero no promete ser inicializada en tiempo de compilación. s1está marcado constexpr, por lo que es una constante y, dado que Sel constructor también está marcado constexpr, se inicializará en tiempo de compilación.

Principalmente, esto es importante cuando la inicialización en tiempo de ejecución lleva mucho tiempo y desea llevar ese trabajo al compilador, donde también lleva mucho tiempo, pero no ralentiza el tiempo de ejecución del programa compilado

constexpr indica un valor constante y conocido durante la compilación.
const indica un valor que solo es constante; No es obligatorio saberlo durante la compilación.

int sz;
constexpr auto arraySize1 = sz;    // error! sz's value unknown at compilation
std::array<int, sz> data1;         // error! same problem

constexpr auto arraySize2 = 10;    // fine, 10 is a compile-time constant
std::array<int, arraySize2> data2; // fine, arraySize2 is constexpr

Tenga en cuenta que const no ofrece la misma garantía que constexpr, porque los objetos const no necesitan inicializarse con valores conocidos durante la compilación.

int sz;
const auto arraySize = sz;       // fine, arraySize is const copy of sz
std::array<int, arraySize> data; // error! arraySize's value unknown at compilation

Todos los objetos constexpr son const, pero no todos los objetos const son constexpr.

Si desea que los compiladores garanticen que una variable tiene un valor que se puede usar en contextos que requieren constantes de tiempo de compilación, la herramienta para alcanzar es constexpr, no const.

A una constante simbólica constexpr se le debe dar un valor que se conoce en tiempo de compilación. Por ejemplo:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    constexpr int c2 = n+7;   // Error: we don’t know the value of c2
    // ...
}

Para manejar casos en los que el valor de una "variable" que se inicializa con un valor que no se conoce en el momento de la compilación pero que nunca cambia después de la inicialización, C ++ ofrece una segunda forma de constante (una constante ). Por ejemplo:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    const int c2 = n+7; // OK, but don’t try to change the value of c2
    // ...
    c2 = 7; // error: c2 is a const
}

Tales " variables constantes " son muy comunes por dos razones:

1. C ++ 98 no tenía constexpr, por lo que las personas usaban const .
2. Enumere el elemento "Variables" que no son expresiones constantes (su valor no se conoce en el momento de la compilación) pero que no cambian los valores después de la inicialización son en sí mismas ampliamente útiles.

Referencia: "Programación: Principios y práctica usando C ++" por Stroustrup